Planisphäre - Planisphere

Für das John Ashbery-Buch siehe Planisphere (Buch) . Für die Tetralogie der Lieder von Justice siehe Justice Diskographie .
Philips Planisphäre, ca. 1900

In der Astronomie , ein planisphere ( / p l eɪ . N ɪ ˌ s f ɪər , p l æ n . Ɪ - / ) ist ein Sternkarte Analogrecheninstrument in Form von zwei verstellbaren Platten , die auf einem gemeinsamen Drehpunkt drehen. Es kann angepasst werden, um die sichtbaren Sterne für jede Uhrzeit und jedes Datum anzuzeigen. Es ist ein Instrument, um zu lernen, wie man Sterne und Konstellationen erkennt . Das Astrolabium , ein Instrument, das seinen Ursprung in der hellenistischen Astronomie hat , ist ein Vorläufer der modernen Planisphäre. Der Begriff Planisphäre steht im Gegensatz zur Armillarsphäre , bei der die Himmelssphäre durch ein dreidimensionales Gerüst aus Ringen dargestellt wird.

Beschreibung

Eine Planisphäre besteht aus einer kreisförmigen Sternkarte, die in ihrer Mitte mit einer undurchsichtigen kreisförmigen Überlagerung verbunden ist, die ein klares elliptisches Fenster oder Loch aufweist, sodass zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein Teil der Himmelskarte im Fenster- oder Lochbereich sichtbar ist. Die Karte und das Overlay sind so montiert, dass sie sich um eine gemeinsame Achse frei drehen können. Die Sternenkarte enthält die hellsten Sterne , Konstellationen und (möglicherweise) Deep-Sky-Objekte, die von einem bestimmten Breitengrad der Erde aus sichtbar sind. Der Nachthimmel, den man von der Erde aus sieht, hängt davon ab, ob sich der Beobachter auf der Nord- oder Südhalbkugel befindet und auf welchem ​​Breitengrad. Ein Planisphärenfenster ist für einen bestimmten Breitengrad ausgelegt und wird für ein bestimmtes Band auf beiden Seiten genau genug sein. Planisphere-Hersteller bieten sie normalerweise in einer Reihe von Versionen für verschiedene Breitengrade an. Planisphären zeigen nur die Sterne, die vom Breitengrad des Beobachters aus sichtbar sind ; Sterne unter dem Horizont sind nicht enthalten.

Am Rand des Overlays ist ein vollständiger 24-Stunden-Zeitzyklus markiert. Auf dem Rand der Stärkeart sind ganze zwölf Monate mit Kalenderdaten markiert. Das Fenster ist markiert, um die Richtung des östlichen und westlichen Horizonts anzuzeigen. Scheibe und Überlagerung werden so angepasst, dass die lokale Tageszeit des Beobachters auf der Überlagerung dem Datum dieses Tages auf der Sternkartenscheibe entspricht. Der im Fenster sichtbare Teil der Sternenkarte repräsentiert dann (mit einer Verzerrung, da es sich um eine flache Oberfläche handelt, die ein kugelförmiges Volumen darstellt) die Verteilung der Sterne am Himmel zu diesem Zeitpunkt für die geplante Position der Planisphäre. Benutzer halten die Planisphäre über ihrem Kopf, wobei der östliche und westliche Horizont korrekt ausgerichtet sind, um die Karte mit den tatsächlichen Sternpositionen abzugleichen.

Geschichte

Mittelalterliche Planisphäre, um 1000. Nationalbibliothek von Wales MS 735C, Aberystwyth .

Das Wort Planisphäre (lateinisch planisphaerium ) wurde ursprünglich im zweiten Jahrhundert von Claudius Ptolemäus verwendet , um die Darstellung einer kugelförmigen Erde durch eine in die Ebene gezeichnete Karte zu beschreiben. Diese Verwendung setzte sich bis in die Renaissance fort: So beschrieb Gerardus Mercator seine Weltkarte von 1569 als Planisphäre.

In diesem Artikel beschreibt das Wort die Darstellung der sternengefüllten Himmelskugel auf der Ebene. Die erste Sternkarte mit dem Namen "Planisphäre" wurde 1624 von Jacob Bartsch erstellt . Bartsch war der Schwiegersohn von Johannes Kepler , dem Entdecker der Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung .

Die Sternenkarte

Da die Planisphäre die Himmelskugel in einer bedruckten Fläche zeigt, kommt es immer zu erheblichen Verzerrungen. Planisphären werden wie alle Karten mit einer bestimmten Projektionsmethode erstellt. Für Planisphären gibt es zwei Hauptmethoden, die dem Konstrukteur überlassen bleiben. Eine solche Methode ist die polare azimutale äquidistante Projektion . Mit dieser Projektion wird der Himmel zentriert auf einem der Himmelspole (polar) kartiert, während Kreise gleicher Deklination (z. B. 60°, 30°, 0° (der Himmelsäquator), -30° und -60°) liegen äquidistant voneinander und von den Polen (äquidistant). Die Formen der Konstellationen sind in einer geraden Linie von der Mitte nach außen proportional korrekt, aber im rechten Winkel zu dieser Richtung (parallel zu den Deklinationskreisen) gibt es erhebliche Verzerrungen. Diese Verzerrung wird schlimmer, wenn der Abstand zum Pol größer wird. Wenn wir in dieser Projektion das berühmte Sternbild Orion studieren und dieses mit dem echten Orion vergleichen, können wir diese Verzerrung deutlich erkennen. Eine bemerkenswerte Planisphäre, die eine azimutale äquidistante Projektion verwendet, behebt dieses Problem, indem eine Nordansicht auf der einen Seite und die Südansicht auf der anderen gedruckt wird, wodurch die Entfernung vom Zentrum nach außen verringert wird.

Die stereographische Projektion löst dieses Problem und führt gleichzeitig ein anderes ein. Mit dieser Projektion werden die Abstände zwischen den Deklinationskreisen so vergrößert, dass die Formen der Sternbilder korrekt bleiben. Natürlich werden in dieser Projektion die Sternbilder am Rand im Vergleich zu Sternbildern in der Nähe des Himmelspols zu groß: Der Orion wird doppelt so hoch sein, wie er sein sollte. (Dies ist der gleiche Effekt, der Grönland in Mercator-Karten so groß macht.) Ein weiterer Nachteil ist, dass mit mehr Platz für Sternbilder am Rand der Planisphäre der Platz für die Sternbilder um den betreffenden Himmelspol geringer ist, als sie verdienen . Für Beobachter in gemäßigten Breiten, die den Himmel in der Nähe des Himmelspols ihrer Hemisphäre besser sehen können als in der Nähe des Horizonts, kann dies ein guter Grund sein, eine Planisphäre zu bevorzugen, die mit der polar-azimutalen äquidistanten Projektionsmethode hergestellt wurde.

Die obere Scheibe

Die obere Scheibe enthält einen "Horizont", der den sichtbaren Teil des Himmels zu einem bestimmten Zeitpunkt definiert, der natürlich die Hälfte des gesamten Sternenhimmels ausmacht. Diese Horizontlinie ist meistens auch verzerrt, aus dem gleichen Grund sind auch die Konstellationen verzerrt. Die Horizontlinie auf einer stereographischen Projektion ist ein perfekter Kreis. Die Horizontlinie auf anderen Projektionen ist eine Art "zusammengefallenes" Oval. Der Horizont ist für einen bestimmten Breitengrad ausgelegt und bestimmt damit den Bereich, für den eine Planisphäre gedacht ist. Einige teurere Planisphären haben mehrere obere Scheiben, die ausgetauscht werden können, oder haben eine obere Scheibe mit mehr Horizontlinien für verschiedene Breitengrade.

Wenn eine Planisphäre in einer anderen Breitenzone als der Zone verwendet wird, für die sie entworfen wurde, sieht der Benutzer entweder Sterne, die sich nicht in der Planisphäre befinden, oder die Planisphäre zeigt Sterne, die am Himmel dieser Breitenzone nicht sichtbar sind. Um den Sternenhimmel gründlich zu studieren, kann es notwendig sein, eine Planisphäre speziell für das betreffende Gebiet zu kaufen.

Meistens zeigt der Teil des Himmels in der Nähe des Horizonts jedoch nicht viele Sterne, aufgrund von Hügeln, Wäldern, Gebäuden oder einfach wegen der Dicke der Atmosphäre, durch die wir blicken. Vor allem die unteren 5° über dem Horizont zeigen außer unter allerbesten Bedingungen kaum Sterne (geschweige denn Objekte). Daher kann eine Planisphäre ziemlich genau von +5° bis –5° des Design-Breitengrads verwendet werden. Beispielsweise kann eine Planisphäre für 40° Nord zwischen 35° und 45° Nord verwendet werden.

Koordinaten

Genaue Planisphären repräsentieren die Himmelskoordinaten : Rektaszension und Deklination . Die sich ändernden Positionen von Planeten, Asteroiden oder Kometen in Bezug auf diese Koordinaten können in jährlichen astronomischen Führern nachgeschlagen werden und ermöglichen es Benutzern der Planisphäre, sie am Himmel zu finden.

Einige Planisphären verwenden einen separaten Zeiger für die Deklination und verwenden denselben Drehpunkt wie die obere Scheibe. Einige Planisphären haben ein Deklinationsmerkmal, das auf der oberen Scheibe entlang der Nord-Süd-Verbindungslinie am Horizont aufgedruckt ist. Rektaszension ist am Rand dargestellt, wo auch die Daten zum Setzen der Planisphäre zu finden sind.

Siehe auch

Verweise

Externe Links